營口帶(dài)式輸送(sòng)機托輥間距(jù)的(dí)合理確(què)定(dìng)

李(lǐ)福固

(兖(yǎn)州礦區職工(gōng)大學 , 山東 鄒城 273500)

·7 ·

摘(zhāi)    要(yào) : 通過(guò)對帶式(shì)輸送機托輥間距的(dí)現狀進行(háng)分析 ,論證(zhèng)了合理確定托輥間距(jù)的(dí)必(bì)要性(xìng) ,探(tàn)討(tǎo)了(liǎo)托(tuō)輥間距合理(lǐ)確定的(dí)方法及(jí)優越性(xìng)。

關鍵(jiàn)詞(cí) : 帶式(shì)輸(shū)送機; 輸送帶; 托(tuō)輥; 托輥(gǔn)間(jiān)距; 張力

中(zhōng)圖號 :  TH222                                                                   文獻標(biāo)識(shí)碼 : A

1         引(yǐn)言

在(zài)帶式輸(shū)送機(jī)中(zhōng),托輥用(yòng)於(yú)支承輸(shū)送帶和貨載(zǎi) , 並使輸(shū)送帶(dài)的垂(chuí)度不超過(guò)限定值。托輥的(dí)數(shù)量對(duì)於(yú)帶(dài)式(shì)輸送(sòng)機的正(zhèng)常使(shǐ)用(yòng)，平穩運行，維護(hù)費用(yòng)，功(gōng)率消(xiāo)耗，整機(jī)價(jià)格有(yǒu)重(zhòng)要影響(xiǎng)。因(yīn)此 ,如(rú)能對托(tuō)輥間距進(jìn)行(háng)合理(lǐ)設計(jì)和(hé)布(bù)置 ,可減(jiǎn)少托輥(gǔn)用(yòng)量 ,降低整機(jī)價格 ,減(jiǎn)少投(tóu)資，營運及(jí)維(wéi)護(hù)費用(yòng) ,節約能源(yuán) ,並(bìng)帶(dài)來可觀(guān)的(dí)經(jīng)濟效(xiào)益。

2         托輥間(jiān)距的現(xiàn)狀及其分析(xī)

國產(chǎn)帶(dài)式(shì)輸送機托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)通常(cháng)根(gēn)據經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)確定(dìng) ,或通過輸送(sòng)帶最小張力設計(jì)計算(suàn)托輥間(jiān)距(jù)。

211          根(gēn)據廠家(jiā)提供的(dí)數(shù)據(jù)確定

我國(guó)目前采(cǎi)用(yòng)的DT Ⅱ型(xíng)帶(dài)式(shì)輸(shū)送(sòng)機(jī)規定的(dí)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)為:

(1)  當運輸物料的鬆散密(mì)度 γ ≤1 600 kg/ m3時 ,承載(zǎi)托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)取(qǔ) 112 m ;

(2)  當運輸物料的鬆(sōng)散(sàn)密(mì)度 γ > 1 600 kg/ m3時 ,承(chéng)載托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)取 110 m ;

(3)  對於鋼(gāng)繩芯帶式(shì)輸送機 , 承(chéng)載托輥(gǔn)間距一(yī)般取(qǔ)115 m ;(4)   回程托輥間(jiān)距一般(bān)取 310 m。

實(shí)踐證明 ,由(yóu)於(yú)上述(shù)數(shù)據是根(gēn)據廠(chǎng)家(jiā)所提供的(dí)經驗(yàn)數(shù)據確(què)定 ,與(yǔ)實(shí)際(jì)工況可能存(cún)在很大差(chà)別。

212          根據(jù)最小張(zhāng)力確定(dìng)托輥間距

根據(jù)逐點計(jì)算法(fǎ),首先分別(bié)計(jì)算出(chū)輸(shū)送機承載(zǎi)段(duàn)和(hé)空載(zǎi)段的最(zuì)小張力(lì)值(zhí) ,由公(gōng)式(shì)即可(kě)計算出承(chéng)載(zǎi)托(tuō)輥間距和回程托輥間距的(dí)理論(lùn)更大(dà)值。

β———輸(shū)送機(jī)運(yùn)輸(shū)傾角 , (°) 。

根據計(jì)算(suàn)值(zhí) , 並考(kǎo)慮各種實際因(yīn)素 , 可確定(dìng)托(tuō)輥間(jiān)距(jù)。

213          現狀(zhuàng)分(fēn)析

以上兩(liǎng)種(zhǒng)方(fāng)法(fǎ) , 其(qí)基(jī)本原理(lǐ)都是按(àn)承載段或回(huí)程段最小張力(lì)點的輸送(sòng)帶張(zhāng)力(lì)確(què)定(dìng)托輥(gǔn)間距 , 在(zài)整個(gè)輸(shū)送機長(cháng)度上 , 分別采用(yòng)統一的(dí)托(tuō)輥(gǔn)間距。這樣雖(suī)可簡化(huà)設(shè)計(jì)和製(zhì)造工(gōng)藝 , 但(dàn)沒有根據(jù)輸(shū)送帶在(zài)輸送機長度(dù)上張力(lì)的變化(huà)及托(tuō)輥(gǔn)的受力情況 , 合理確定托(tuō)輥(gǔn)間距。對於(yú)短運(yùn)距(jù)帶式(shì)輸(shū)送機(jī)的影響不大 , 但(dàn)對(duì)於長運(yùn)距帶式輸(shū)送(sòng)機(jī) , 則會大大增加(jiā)托(tuō)輥數量(liáng) , 從(cóng)而(ér)使設備造(zào)價較高 , 運行(háng)阻力，功率(shuài)消(xiāo)耗(hào)，維護費(fèi)用(yòng)等(děng)都(dū)會大(dà)量增(zēng)加 , 因此(cǐ)很不合理(lǐ)。

3     托輥間距(jù)的(dí)合理(lǐ)計算(suàn)

帶式(shì)輸(shū)送機在(zài)整個運輸長度(dù)上 , 輸送帶(dài)張力是連續(xù)變(biàn)化的。合(hé)理(lǐ)的托(tuō)輥間(jiān)距(jù)應在(zài)滿(mǎn)足托輥(gǔn)承(chéng)載能力及(jí)壽命(mìng)要(yào)求，輸送(sòng)帶(dài)下(xià)垂(chuí)度要求(qiú)的條(tiáo)件(jiàn)下 , 根據(jù)該處輸送帶張力(lì)的(dí)大(dà)小 , 來確定托輥間(jiān)距(jù)。如(rú)在(zài)德(dé)國(guó)有(yǒu)一(yī)條 10 km 長的帶(dài)式(shì)輸(shū)送機 ,在全長 3/ 4 的(dí)區段(duàn) ,承載托輥(gǔn)間(jiān)距達(dá) 4 m ,回程(chéng)托(tuō)輥間(jiān)距達 8 m ,因(yīn)而大大減(jiǎn)少了(liǎo)托(tuō)輥(gǔn)用(yòng)量。

在設計(jì)時 ,托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)應同時(shí)滿(mǎn)足(zú) 2 個(gè)條(tiáo)件(jiàn): (1) 托輥(gǔn)承載(zǎi)能力及使用(yòng)壽命要(yào)求(qiú); (2) 保證輸(shū)送(sòng)帶(dài)適當(dāng)的(dí)下垂度(dù)。

311 根據托(tuō)輥承載能(néng)力(lì)及使(shǐ)用壽命確(què)定(dìng)托輥(gǔn)間距(jù)

托(tuō)輥(gǔn)的承載能力及使用壽(shòu)命(mìng)取決(jué)於物料(liào)的(dí)特(tè)性，單位長度輸(shū)送帶及(jí)貨載(zǎi)的(dí)質量 ,托輥(gǔn)間距，帶速，

承(chéng)載托(tuō)輥(gǔn)間距(jù) a0

回程托(tuō)輥(gǔn)間距 au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥(gǔn)徑(jìng)，輥(gǔn)子軸承和運(yùn)行工況(kuàng)等因素 ,可由(yóu)其動(dòng)載和靜(jìng)載(zǎi)分別(bié)計算如(rú)下:

(1)     承載托(tuō)輥間距

式 中 S

minzh

———承(chéng)載段(duàn)輸送帶最小張(zhāng)力值(zhí) ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回程段輸送(sòng)帶最(zuì)小(xiǎo)張力(lì)值(zhí) ,N ; qd ———單(dān)位長度輸送帶的(dí)質(zhì)量 ,kg/ m ; q ———單(dān)位長(cháng)度貨載的質量 ,kg/ m ;

按動載計算 a0

            [ p0 ]             e ( q + qd) gn f s f d f a

(4)

· 8  ·                          煤    礦    機    械(xiè)                              2002 年第(dì) 2 期(qī)

式(shì)中  [ p0 ] ———承載(zǎi)托(tuō)輥的輥子(zǐ)額定(dìng)承(chéng)載能(néng)力 ,N ;

e ———輥子載荷係(xì)數;

f s ———運(yùn)行係數(shù) ;

f d ———衝擊係數 ;

f a ———工(gōng)況(kuàng)係數。

以(yǐ)上(shàng)各係數均(jūn)可(kě)從(cóng)有關(guān)資(zī)料(liào)上查得。

承載(zǎi)托輥間(jiān)距取式(3) ，式 (4)  計算出較(jiào)小(xiǎo)值 , 即可(kě)滿(mǎn)足承(chéng)載段承載(zǎi)能力的要求(qiú) ,並(bìng)保證(zhèng)托(tuō)輥(gǔn)的使(shǐ)用(yòng)壽(shòu)命高於(yú) 30 000 h。

(2)     回(huí)程托輥(gǔn)間(jiān)距

按(àn)靜載計算(suàn) a   ≤ [ p0 ]                                   (5)

d    n

量(liáng)減少托(tuō)輥用量。

313          托輥(gǔn)間距(jù)的(dí)合理確定(dìng)

根(gēn)據(jù)以上(shàng)的(dí)計(jì)算結果(guǒ) , 可選取較小值(zhí)確定(dìng)托輥(gǔn)間距(jù);同時(shí) , 還(huán)要(yào)綜(zōng)合考(kǎo)慮(lǜ)其他因素(sù)的(dí)影響 , 如(rú)物(wù)料性(xìng)質(zhì)，輸送帶寬度，輸送(sòng)機(jī)傾角(jiǎo)，實際運行(háng)情況(kuàng)等(děng)。輸送(sòng)機較長時 , 可分(fēn)段確定(dìng)托(tuō)輥間(jiān)距(jù)。

314          優(yōu)越(yuè)性分(fēn)析(xī)

通過對帶(dài)式輸送機托輥間距的合(hé)理確定(dìng)及(jí)優(yōu)化布置 , 可大(dà)大(dà)減少托輥(gǔn)用(yòng)量 , 其優越性(xìng)是(shì)非常(cháng)明(míng)顯的(dí)。

(1)    托(tuō)輥成本(běn)約占(zhān)輸(shū)送機成本的(dí) 30 % , 如(rú)果托(tuō)輥(gǔn)數量減少一(yī)半 , 成本約(yuē)降低 15 % 。因此將會(huì)大幅(fú)

按(àn)動載(zǎi)計(jì)算 au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度減(jiǎn)少(shǎo)投資。

(2)    托輥數(shù)量減(jiǎn)少 , 使輸送機(jī)運行阻(zǔ)力(lì)降(jiàng)低(dī) , 功

回程托輥間距(jù)取(qǔ)式(shì)(5) ，式(shì)(6) 計算出的(dí)較小(xiǎo)值(zhí)即(jí)可滿足回(huí)空(kōng)段(duàn)承載(zǎi)能(néng)力的(dí)要求(qiú) ,並(bìng)保(bǎo)證托(tuō)輥的使用壽命高於(yú) 30 000 h。

312 根(gēn)據輸送帶(dài)下(xià)垂度(dù)確定托輥間距

輸(shū)送帶(dài)下垂度取(qǔ)決(jué)於托輥間(jiān)距，該(gāi)處的(dí)輸送(sòng)帶張(zhāng)力(lì)，單位長度輸(shū)送帶(dài)和貨(huò)載的質量(liáng)等因(yīn)素 ,一(yī)般(bān)要求比(bǐ)較合適(shì)的輸送帶下垂度(dù)為 1 % ,計(jì)算如下:

率消耗(hào)減小 , 節約電能。

(3)    由於(yú)帶式輸送機(jī)托(tuō)輥(gǔn)用(yòng)量很大(dà) , 且(qiě)易出現故(gù)障 , 故(gù)減少(shǎo)托輥用量 , 使維(wéi)護(hù)工(gōng)作量(liáng)和費用(yòng)降低(dī)。

(4)    延(yán)長(cháng)輸送帶(dài)使(shǐ)用(yòng)壽命 , 降低(dī)輸(shū)送(sòng)帶跑偏率 ,

提高運(yùn)行(háng)可靠性(xìng)。

參考(kǎo)文(wén)獻 :

[ 1 ] 楊(yáng)林 1 長(cháng)距離帶式輸送機(jī)的(dí)托輥間距優(yōu)化(huà)[J ]1 礦山機械(xiè),2001 ,

(1)        承載托輥間距(jù) a0

(2)        回程托(tuō)輥間距(jù) au

      8 Fk        ( q + qd) gn

≤8 Fk

qd gn

(7)

(8)

(3) :46 —471

[ 2 ] 機械(xiè)工業(yè)部(bù)北(běi)京(jīng)運輸機(jī)械(xiè)研究所 1DTⅡ型固定式(shì)帶式(shì)輸送(sòng)機設(shè)計(jì)選(xuǎn)用手冊[ M]1 北京:冶金(jīn)工業(yè)出(chū)版(bǎn)社(shè),19941

[ 3 ] 楊(yáng)復興(xīng) 1 營口(kǒu)膠帶(dài)輸送機結構，原(yuán)理(lǐ)與計(jì)算[ M]1 北(běi)京(jīng):煤(méi)炭(tàn)工(gōng)業出(chū)版

式(shì)中(zhōng)   F ———該(gāi)處輸送帶張(zhāng)力 ,N ;

社(shè),19901

[ 4 ] 於(yú)學謙(qiān) 1 礦(kuàng)山(shān)運輸(shū)機械[ M]1 徐州(zhōu):中國(guó)礦(kuàng)業大學(xué)出版社(shè),19891

k ———輸送帶(dài)下(xià)垂(chuí)度(dù) , 一(yī)般(bān)取(qǔ) k  = 0101 。                                               

由(yóu)式(7) ，式(8) 可知 , 在 q ，qd 和 k 一定(dìng)的情況(kuàng)下(xià) , 托輥間(jiān)距(jù)取(qǔ)決於該處輸送帶張(zhāng)力(lì)的大小(xiǎo)。為滿(mǎn)足下垂度(dù)要求 , 張力(lì)較(jiào)小(xiǎo)的區段(duàn)采用(yòng)較(jiào)小的托輥間距(jù) , 張力較(jiào)大(dà)的(dí)區段可(kě)采用(yòng)較(jiào)大(dà)的托(tuō)輥間距 , 這樣可大(dà)

作(zuò)者(zhě)簡(jiǎn)介 : 李福固(1969 - ) ,山(shān)東鄒城(chéng)縣(xiàn)人,1991 年畢業(yè)於(yú)原山(shān)東(dōng)礦業(yè)學院,現從事(shì)礦山機(jī)械的科研及(jí)教學工作(zuò),已(yǐ)發(fā)表(biǎo)論(lùn)文(wén)數篇(piān)。

收(shōu)稿日期(qī) :2001208231